Исследователи в области сверхпроводящих материалов, которые могут достигать нулевых потерь энергии при относительно высоких температурах и нормальном давлении, сообщают о новом многообещающем классе соединений — никелатах. Эти материалы могут стать прорывом в создании сверхпроводников, работающих в условиях, близких к комнатной температуре.
Сверхпроводимость, при которой энергия передается без потерь, долгое время оставалась недостижимой целью из-за необходимости экстремально низких температур или высокого давления. Однако последние исследования, проведенные физиками из Южного университета науки и технологий (SUSTech) в Шэньчжэне (Китай), показали, что никелаты демонстрируют ключевые признаки сверхпроводимости при температуре –228 °C и низком давлении.
Ученые вырастили тонкую пленку из кристаллов оксида никеля в лаборатории и наблюдали явления, характерные для сверхпроводимости. Если результаты подтвердятся, никелаты смогут присоединиться к группе «нестандартных сверхпроводников», таких, как купраты на основе меди и пниктиды на основе железа, которые уже демонстрируют нулевые потери энергии при температурах до –123 °C.
Лилиа Боэри, физик из Римского университета Сапиенца, отметила, что самым захватывающим аспектом открытия является возможность «настраивать» свойства материала экспериментально, что открывает новые горизонты для изучения сверхпроводимости. Несмотря на оптимизм, исследователи признают, что никелаты пока уступают другим сверхпроводникам по температуре перехода в сверхпроводящее состояние. Однако возможность регулировать их свойства дает надежду на достижение более высоких температур в будущем.
«Есть огромная надежда, что мы сможем повысить критическую температуру и сделать такие материалы более пригодными для практического применения», — заявил Данфэн Ли, физик из Городского университета Гонконга.
Важно отметить, что работа китайских ученых отличается высокой степенью документированности и поддержки, в отличие от предыдущих спорных заявлений о сверхпроводимости. Исследователи уверены, что их результаты будут вскоре воспроизведены другими командами.
«В Китае люди работают день и ночь, чтобы синтезировать новые материалы и открыть новую физику в таких системах», — добавил Ли.
Исследование «Ambient-pressure superconductivity onset above 40 K in (La, Pr)3Ni2O7 films» было опубликовано в журнале Nature. Ученые надеются, что никелаты помогут объединить разрозненные теории высокотемпературной сверхпроводимости и приблизят создание материалов, которые революционизируют энергетику и электронику.